DE2051582A1

DE2051582A1 - Folgekolbenventil

Info

Publication number: DE2051582A1
Application number: DE19702051582
Authority: DE
Inventors: Lothar 6550 Bad Kreuznach Kirstein
Original assignee: Jos Schneider Optische Werke GmbH
Current assignee: Jos Schneider Optische Werke GmbH
Priority date: 1970-10-21
Filing date: 1970-10-21
Publication date: 1972-07-06
Also published as: FR2112323A1; US3722547A; CH531131A

Description

Jos. i c h. ii e i d e τ ώ Co., Ontische ¹Werice, Ba.d iLreuziiacL.

"Eoigekolbenventil."

Die .Lii'firidung bezieht sich auf ein Folgekolbenventil mit einem einseitig abgesetzten Hauptsteuerkolben und koaxialen Vor- und Hilfssteuerkolben.

^s ist ein derartiges Folgekolbenventil bekannt (Cruillon, Hydraulische Regelkreise und Üervosteuerungen, Carl Hanser Verlag, München 196d,Seite 353, Bild o.l2), bei dem die Vo^steuerstufe im Bereich des Hauptsteuerkolbenabsatzes angeordnet ist.

Neben der langen Bauweise und den aufwendigen Kanalführungen hat die Ausführung, besonders durch die abgesetzte Zylinderbohrung, fert-igungstechnische Nachteile.

Mit Rücksicht auf ein gutes dynamisches Verhalten des Ventils darf die iiingf lache über dem Absatz des Hauptsteuerkolbens nicht zu groß werden. In einem dünnwandigen Ring können jedoch die notwendigen Dichtungen nicht untergebracht werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Polgekolbenventil mit gutem dynamischen Verhalten und möglichst kurzer Bauweise zu schaffen, dessen Kolben und Zylinder besonders für die Feiiiötbearbeitung fertigungsrecht gestaltet und einfach justierbar sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hauptsteuerkolben in der Nähe seines Absatzes mindestens einen schrägen Durchbruch aufweist, welcher die kbene von mindestens einer Vorsteuerkante und den rohrförmigen Querschnitt des Hauptsteuerkolbens durchdringt. Hierdurch werden günstige Bedingungen für das eingeechlossene Ölvolumen erreicht.

"Weiterhin wird als besonders zweckmäßig angesehen, daß von den Stirnflächen der Vor-, Hilfs- und Hauptsteuerkolbeii und des Zyiinderb, mit Ausnahme der ij'unktionsflachen A, B und B¹, Lecköl

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abführbar ist, damit sich dort kein Druck aufbauen kann.

Veitere Merkmale sind die Justierung durch Verschiebung des Steuerzylinders gegen Tellerfedern, sowie die Möglichkeit, daß Vor- und Hauptsteuerstufe gemeinsame oder getrennte Zu— und Rückläufe aufweisen.

In den Zeichnungen sind schematisch zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Folgekolbenventil, dessen Vor- und Hauptsteuerstufe gemeinsame Zu— und Rücklaufe haben,

Fig. la eine Teilansicht des Hauptsteuerkolbens mit Vorsteuerkolben,

Fig» Ib einen Schnitt Y - Ϊ durch Fig. la,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Folgekolbenventil, dessen Vor- und Hauptsteuerstufe getrennte Zu— und Rückläufe haben,

Fig. 2a eine Teilansicht des Hauptsteuerkolbens mit Vorsteuerkolben,

Fig. 2b einen Schnitt Z-Z durch Fig. 2a.

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Folgekolbenventil, dessen Vor- und Hauptsteuerstufe gemeinsame Zu- und Rückläufe haben, dargestellt. Im Ventilblock 1 mit einer Anschlußflache 2 ist ein Steuerzylinder 3 angeordnet. In der koaxialen Bohrung des Steuerzylinders 3 befindet sich ein abgesetzter Hauptsteuerkolben 4 und ein metallener Dichtring 5, der einen Absatz 4¹ dichtet, üiη Hilfasteuerkolben 6 und ein Vorsteuerkolben 7 mit drei Stegen befinden sich in koaxialen Bohrungen des Hauptsteuerkolbens 4.

In dem Steuerzylinder 3 sind in bekannter Weise ein Zulauf 8, ein Rücklauf 9 und Anschlüsse 10 und 11 zum nicht dargestellten Verbraucher angeordnet und werden in dem Ventilblock 1 zur Anschlußfläche 2 geführt. Der Zulauf der Vorsteuerstufe erfolgt vom Zulauf 8 über eine Verbindungsbohrung 12 und einen schrägen Durchbruch Der Rücklauf der Vorsteuerstufe ist durch Bohrunjgen 14 mit dem Rücklauf 9 verbunden.

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Am Hauptsteuerkolben 4 befinden sich zwei gegenüberliegende Funktionsflächen Ä und B, deren Eigenart es ist, daß die auf ihnen wirkenden Kräfte bestrebt sind, sich auszugleichen. Die Funktionsflache B ist übex¹ Bohrungen 15 an den Zulauf druck angeschlossen, während die doppeltgroße Funktionsflache Λ im ausgeglichenen Zustand über Bohrungen 16 mit dem halben Zulaufdruck beaufschlagt wird. Gegenüber der Punktionsfläche B befindet sich eine gleichgroße Funktionsfläche B' am RiIfssteuerkolben 6. Von den Stirnflächen der Vor-, Hilfs- und Hauptsteuerkolben 7., 6 und 4 und des yteuerzylinders 3, mit Ausnahme der Funktionsflachen A, B und B¹, wird über Bohrungen 17, Id, 19 zum Leckölanschluß 20 Lecköl ab-ge- J führt, damit sich dort kein Druck aufbauen kann. Aus dor Bohrung L8 fließt das Lecköl durch eine in den Vorsteuerkolben 7 eingeklebte Koppelstange 21 ab (siehe Fig. la).

Zur Justierung der Hauptsteuei'stufe drücken Tellerfedern 22 auf eine Stirnfläche des iäteuerzylinders 3, gegen deren Federkraft der dteuerzyliiider 3 mit einer Justiei^chraube 23 verschiebbar ist. In einem Flansch 24 wird die Justierschraube 23 mit einer Mutier 25 gekontert.

Der .antrieb erfolgt in üblicher \/eise durch einen nicht dargestellten Torque-Motor, der auf einer Platte 26 befestigt ist. Der Torque-hotor wandelt ein elektrisches eingangssignal in eine Anker- g bewegung um, welche spielfrei auf eine Koppelstange 21 und den Vorsteuerkolben 7 übertragen wird.

In Fig. la ist eine Teilansicht des llauptsteuerkolbens 4 mit Vorsteuerkolben 7 dargestellt.

Der Vorsteuerkolben 7 hat an Vorsteuerkanten 27 und 2o eine Unterlappung von etwa d/30, so daß der Ölstrom auf seinem ¥ege von dem schrägen Durchbruch 13 zu der Bohrung 14 in der Bohrung 16 den halben üngangsdruck aufbaut. Venn durch eine axiale Bewegung des Vorsteuerkolbens 7 die Drosselstelle an der Vorsteuerkante 27 breiter als an der Vorsteuerkante 28 wird, erhönt sich der Druck in ca: Bohrung 16 „ Dadurch wird der Hauptsteuerkolben 4 in der gleichen

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Richtung verschoben, bis die Drosselstellen an den Vorsteuerkanten 27_? 28 wieder gleichgroß geworden sind und sich die axial auf den Hauptsteuerkolben 4 wirkenden Kräfte -wieder ausgeglichen haben.

Fig. Ib stellt einen Schnitt X-Y durch die Fig. la dar und dient zu deren Verdeutlichung.

In Pig» 2 ist ein Längsschnitt durch ein Folgekolbenventil,, dessen Yor- und HauptSteuerstufe getrennte,Zu- und Rückläufe haben, dargestellt. Daraus ergeben sich gegenüber Fig. 1 die folgenden Ab— weichungen: Zulauf 29 und Rücklauf 30 der Vorsteuerstufe werden in dem Ventilblock 1 zu der Anschlußfläche 2 geführt. Dadurch wird die Vorsteuerstufe von störenden Druckschwa.nkungeη der Hauptsteu— erstufe unabhängig. Wenn nicht erforderlich, werden zur vereinfachten Leitungsführung die Zu- und Rückläufe 8 und 9j 29 und 30 der Vor- und Hauptsteuerstufe in der nicht dargestellten. Anschlußplatte, die an die Anschlußfläche 2 grenzt, zusammengeführt. Van dem Zulauf 29 der Vorsteuerstufe gehen Bohrungen 31^ 32 zu dem Iiilfssteuerkolben 6 und Bohrungen 33 zu· dem Vorsteuerk-olben 7, der zwei Stege aufweist. Die Funktion&flache B an dem Hauptsteuerkolben 4 ist durch die Bohrung 32. räumlich versetzt. Me Funktioiisfläche B* an dem Hilfssteuerkolben 6 ist gleichgroß. Die doppeltgroße Funktionsfläche A wird im. ausgeglichenen Zustand über den schrägen Durchbruch 13 mit dem halben Vorsteuerdruek beaufschlagt.

In Fig. 2a ist eine Teilansicht des Hauptsteuerkolbens 4 mit Varfcteuerkolben 7 dargestellt. Der Vorsteuerkolben 7 hat an den Vorsteuerkanten 27 und 2ö eine Unterlappung von etwa d/30, so, daJ3 der Ülstrom auf seinem Vege von der Bohrung 33 zur Bohrung 34 in dem schrägen Durchbruch 13 den halben Eingangsdruck aufbaut. Wenn durch eine axiale Bewegung des Vorsteuerkolbens 7 die Drobselstelle an der Vorsteuerkante 27 breiter als an der Vorsteuerkaute 28 wird, erhöht sich der Druck in dem schrägen Durchbruch 13.' Dadurch wird der Mauptsteuerkolben 4 in der gleichen Richtung verschoben, bis die liroübeistellen der Vorsteue3rkanteii'»27, 28'"-"wieder'^B

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gleichgroß geworden sind und sich die axial auf den Hauptsteuerkolben 4 wirkenden Kräfte wieder ausgeglichen haben.

Fig. 2b stellt einen üchnitt Z-Z durch die Pig. 2a dar und dient zu deren Verdeutlichung.

Das erfindungsgemäße Folgekolbenveiitil bringt den Vorteil, daß' Kolben und Zylinder, insbesondere für die Feinstbearbeitung, fertigungsgerecht gestaltet sind (Zylinder mit durchgehender koaxialer Bohrung), sowie durch die besondere Gestaltung des Hauptsteuerkolbens mit einem schrägen Durchbrueh im Bereich einer Vorsteuerkante, wodurch ein einfacher metallener Dichtring angeordnet werden kann, der eine kleine liingfläche am Hauptsteuerkolbenabsatz zuläßt, so daß das eingeschlossene Ölvoluraen ebenfalls klein gehalten werden kann. Hierdurch wird ein gutes dynamisches Verhalten des Folgekolbenventils erreicht. Weiterhin wird die mechanische Üeibung am Hauptsteuerkolben durch die schmale Dichtlippe ara metalle neu Dichtring auf ein Minimum reduziert, wodurch eine äußerst geringe Hysterese des Folgekolbenventils erreicht wird.

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Claims

Faieataa'bpr iic Ii e ;

1 .j Poifie'.iolbenventil mix einem einseitig abgesetzten Hauptsteuerkolben und koaxialen Vor- und Hilfssteuerkolben, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptsteuerkolben (4) in der Nähe seines Absatzes (4¹) mindestens einen schrägen Durchbruch (13) aufweist, welcher die z>jbene von mindestens einer Vorsteuerkante und den rohrförmigen Querschnitt des Hauptsteuerkolbens (4) durchdringt.
2. Folgekolbenventil nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß von den Stirnflächen der Vor-, ™ Hilfs- und Hauptsteuerkolben (7, 6 und 4) und eines Steuerzylin^ ders (3), mit Ausnahme von Punktionsflächen (A, B und B'), Lecköl abführbar ist.
3= Polgekolbenventil nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Justierung Tellerfedern (22) auf eine Stirnfläche des Steuerzylinders (3) drücken, gegen deren Federkraft der Steuerzylinder (3) mit einer Justierschraube (23) verschiebbar ist.
4o Polgekolbenventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Vor-und Hauptsteuer- ^ stufe gemeinsamen Zu- und Rücklauf (ö und 9) haben und der Vorsteuerkolben (7) drei Stege aufweist.
5. Polgekolbenventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Vor-und Hauptsteuerstufe getrennte Zu- und Rückläufe (8 und 9J 29 und 30) haben und der Vorsteuerkolben (7) zwei Stege aufweist.

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